GB/T 8190.4-2010

 

往復式內燃機排放測量第4部分：不同用途發(fā)動(dòng)機的穩態(tài)試驗循環(huán)（第8條款）

 

8 試驗循環(huán)工況和加權系數

 

8.1 總則

排氣污染排放物應按8.3～8.8大體所述的用途，選用合適的試驗循環(huán)進(jìn)行測量和評定。在有關(guān)各方預先商定的情況下，可以使用附錄B所述的通用試驗循環(huán)，用適宜的加權系數（見(jiàn)附錄A）計算各種用途下的排放值。對于未列出的特殊用途，應作出適當的選擇并應征得有關(guān)各方的同意。下列大多數試驗循環(huán)均來(lái)自聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會(huì )UN-ECE R49［17］法規中的13工況穩態(tài)試驗循環(huán)，并遵循其相同法則。

顆粒排放物可以根據GB/T 8190.1-2010中13.2的規定用多對濾紙法或單對濾紙法進(jìn)行測量。用多對濾紙法評定顆粒物排放必須測量發(fā)動(dòng)機在穩定工況下每一試驗工況的顆粒物濃度和顆粒物排放質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機達到穩定狀態(tài)所需的時(shí)間取決于發(fā)動(dòng)機的大小和環(huán)境狀況。

GB/T 8190.1-2010和GB/T 8190.4-2010所規定的試驗設備和試驗循環(huán)也可用于測量火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機的顆粒排放物。

 

NOx和碳煙顆粒排放的機理

8.2 要求

每次試驗應按某一試驗循環(huán)給出的試驗工況順序進(jìn)行。除循環(huán)G外（見(jiàn)8.7.3），試驗工況最短持續時(shí)間的標準值為10min。必要時(shí)，可以延長(cháng)工況的持續時(shí)間，例如為了采集足夠的顆粒試樣質(zhì)量或使大型發(fā)動(dòng)機達到穩定狀況。

應記錄工況持續時(shí)間并將其寫(xiě)入報告中。

除試驗循環(huán)G外（見(jiàn)8.7.3），應在發(fā)動(dòng)機穩定達到每種工況所要求的轉速和扭矩后，在該工況的任何區段，至少測量和記錄3min內的氣體污染物排放濃度值。只有這3min時(shí)間的最后60s才可按照GB／T 8190.1-2010中13.2的規定供排放計算用。

顆粒取樣應按制造廠(chǎng)規定在發(fā)動(dòng)機達到穩定狀態(tài)后開(kāi)始，并且最好與氣體污染物排放測量同時(shí)進(jìn)行。對于單對濾紙法，顆粒取樣應在氣體污染物排放測量完成的士5s內結束。

只有采用多對濾紙法，只要達到所要求的轉速和扭矩，就可在工況期內重復進(jìn)行顆粒取樣和氣體污染物排放測量，直到取得有效試樣為止。

只要將發(fā)動(dòng)機按前一工況預調至穩定狀態(tài)，就可重復試驗工況。在進(jìn)行任何循環(huán)的第一工況時(shí)，應按GB/T 8190.1-2010中12.3的要求將發(fā)動(dòng)機預調至穩定狀態(tài)。如在一個(gè)工況結束到另一工況開(kāi)始的延誤時(shí)間超過(guò)20min而少于4h，應將發(fā)動(dòng)機按前一工況預調至穩定狀態(tài)。如時(shí)間超過(guò)4h，則應按GB/T 8190.1-2010中12.3的要求將發(fā)動(dòng)機預調至穩定狀態(tài)。

如在試驗工況的任何時(shí)間，試驗設備失靈或發(fā)動(dòng)機轉速和負荷不符合GB/T 8190.1-2010中12.7.1的要求，則該試驗工況應為無(wú)效，可予取消。然后再按前一工況將發(fā)動(dòng)機預調至穩定狀態(tài)，重新開(kāi)始該試驗工況。

 

污染物形成機理

 

8.3 試驗循環(huán)C“非道路車(chē)輛和工業(yè)裝備”

 

8.3.1 循環(huán)C1“非道路車(chē)輛、柴油機驅動(dòng)的非道路工業(yè)裝備”

 

8.3.1.1 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表3。

表3 循環(huán)C1的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3	4	5	6	7	8
轉速a	額定轉速				中間轉速			低怠速
扭矩a/％	100	75	50	10	100	75	50	0
加權系數	0.15	0.15	0.15	0.1	0.1	0.1	0.1	0.15
a見(jiàn)GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.3.1.2 試驗實(shí)施

試驗應按循環(huán)C1工況號遞增的順序進(jìn)行。

應考慮8.2的規定。

8.3.1.3 本試驗適用準則

典型實(shí)例有：

——工業(yè)鉆井裝置、壓氣機等；

——工程機械，包括輪式裝載機、推土機、履帶式拖拉機、履帶式裝載機、卡車(chē)式裝載機、自動(dòng)傾卸車(chē)、液壓挖掘機等；

——農用機械、旋耕機；

——林業(yè)機械；

——自行式農用車(chē)輛（包括拖拉機）；

——材料裝卸機械；

——叉車(chē)；

——修路機（平路機、壓路機、瀝青平整機）；

——掃雪機；

——掃雪拖拉機；

——機場(chǎng)輔助設備；

——架空升降機；

——移動(dòng)式起重機。

尚未列盡。

注1：擬用于8.7.4（試驗循環(huán)G）所列用途、額定功率一般小于20kW的柴油機可按8.3（試驗循環(huán)C）給定的試驗循環(huán)進(jìn)行試驗。

注2：帶液壓或液力傳動(dòng)、在額定轉速的士15％范圍內工作且低怠速運轉時(shí)間少于總時(shí)間15％的柴油機，可按試驗循環(huán)D2（見(jiàn)8.4）進(jìn)行試驗。

 

8.3.2 循環(huán)C2“非道路車(chē)輛、火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)的非道路工業(yè)裝備”，功率大于20kW

 

8.3.2.1 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表4。

表4 循環(huán)C2的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3	4	5	6	7
轉速a	額定轉速	中間轉速				低怠速
扭矩a/％	25	100	75	50	25	10	0
加權系數	0.06	0.02	0.05	0.32	0.30	0.10	0.15
a見(jiàn)GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

8.3.2.2 試驗實(shí)施

試驗應按循環(huán)C2工況號遞增的順序進(jìn)行。-

應考慮8.2的規定。

8.3.2.3 本試驗適用準則

典型實(shí)例有：

——叉車(chē)；

——機場(chǎng)輔助設備；

——材料裝卸機械；

——修路機；

——農用機械。

尚未列盡。

 

8.4 試驗循環(huán)D“恒速”

 

8.4.1 用途

-循環(huán)D1：發(fā)電廠(chǎng)；

-循環(huán)D2：間歇負載發(fā)電機組。

8.4.2 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表5。

表5循環(huán)D的試驗工況和加權系數

工況號（循環(huán)D1）	1	2	3
轉速a	額定轉速					中間轉速	低怠速
扭矩a/％	100	75	50
加權系數	0.3	0.5	0.2

表5（續）

工況號（循環(huán)D2）	1	2	3	4	5
轉速a	額定轉速					中間轉速	低怠速
扭矩a/％	100	75	50	25	10
加權系數	0.05	0.25	0.3	0.3	0.1
a見(jiàn)GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.4.3 試驗實(shí)施

試驗循環(huán)D1和D2應分別按循環(huán)D1和循環(huán)D2工況號遞增的順序進(jìn)行。

應考慮8.2的規定。

試驗循環(huán)D1的扭矩值為相應于GB／T 2820.1規定的額定持續功率時(shí)的扭矩百分數。

試驗循環(huán)D2的扭矩值為相應于GB／T 2820.1規定的額定基本功率時(shí)的扭矩百分數。

 

8.4.4 本試驗適用準則

典型實(shí)例有：

循環(huán)D1：

——發(fā)電廠(chǎng)。

循環(huán)D2：

——壓氣機；

——排灌泵；

——間歇負載發(fā)電機組，包括船用和機車(chē)用（非主機用）發(fā)電機組、制冷裝置、電焊機組；

——草地維護、風(fēng)鎬、除雪設備、清掃機。

尚未列盡。

注1：擬用于8.7.4（試驗循環(huán)G）所列用途的、額定功率一般小于20kW的柴油機可按8.4（試驗循環(huán)D）給定的試驗循環(huán)進(jìn)行試驗。

注2：帶液壓或液力傳動(dòng)和負荷傳感器裝置的柴油機可按8.4（試驗循環(huán)D2）給定的循環(huán)進(jìn)行試驗，參見(jiàn)8.3.1.3。

 

8.5 試驗循環(huán)E“船用”

 

8.5.1 用途

有五種試驗循環(huán)：

——循環(huán)E1：長(cháng)度小于24m的小艇用柴油機；

——循環(huán)E2：船舶推進(jìn)用重載恒速發(fā)動(dòng)機；

——循環(huán)E3：重載船用發(fā)動(dòng)機（螺旋槳特性）；

——循環(huán)E4：長(cháng)度小于24m的游艇用火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機；

——循環(huán)E5：長(cháng)度小于24m的小艇用柴油機（螺旋槳特性）。

 

8.5.2 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表6。

表6 循環(huán)E的試驗工況和加權系數

工況號（循環(huán)E1）	1	2					3	4			5
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100	75					75	50			0
加權系數	0.08	0.11					0.19	0.32			0.3

工況號（循環(huán)E2）	1	2	3	4
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100	75	50	25
加權系數	0.2	0.5	0.15	0.15

表6（續）

工況號（循環(huán)E3）	1	2	3	4
轉速a/％	100	91	80	63
功率/％	100	75	50	25
加權系數	0.2	0.5	0.15	0.15

工況號（循環(huán)E4）	1	2	3	4	5
轉速a/％ 扭矩a//％ 加權系數	100 100 0.06	80 71.6 0.14	60 46.5 0.15	40 25.3 0.25	低怠速 0 0.40

工況號（循環(huán)E5）	1	2	3	4	5
轉速a/％ 功率/％ 加權系數	100 100 0.08	91 75 0.13	80 50 0.17	63 25 0.32	低怠速 0 0.3
a見(jiàn)GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.5.3 試驗實(shí)施

試驗循環(huán)E1、E2、E3、E4或E5應按相應循環(huán)工況號遞增的順序進(jìn)行。

應考慮8.2的規定。

對長(cháng)度小于24m的小艇用柴油機，可根據與實(shí)際運行相接近的程度選用試驗循環(huán)E1或E5。

對恒速船用發(fā)動(dòng)機可采用E2循環(huán)。對可變螺距螺旋槳機組，可根據與實(shí)際運行相接近的程度選用循環(huán)E2或E3，通常其工況更接近于恒速運行（循環(huán)E2）。

對長(cháng)度小于24m的小艇用火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機，可采用試驗循環(huán)E4。

 

8.5.4 本試驗適用準則

典型實(shí)例有：

——循環(huán)E1：長(cháng)度小于24m的小艇用柴油機。拖輪和推輪用除外；

——循環(huán)E2：無(wú)限長(cháng)船舶推進(jìn)用重載恒速發(fā)動(dòng)機；

——循環(huán)E3：無(wú)限長(cháng)船舶推進(jìn)用按螺旋槳特性工作的重載發(fā)動(dòng)機；

——循環(huán)E4：長(cháng)度小于24m的小艇用火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機，拖輪和推輪用除外；

——循環(huán)E5：長(cháng)度小于24m、按螺旋槳特性工作的小艇用柴油機，拖輪和推輪用除外。

尚未列盡。

 

8.6 試驗循環(huán)F“軌道牽引”

 

8.6.1 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表7。

表7循環(huán)F的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3
轉速a	額定轉速	中間轉速	低怠速
扭矩a/％	100	50	0
加權系數	0.15	0.25	0.6
a見(jiàn)GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.6.2 試驗實(shí)施

試驗應按循環(huán)F工況號遞增的順序進(jìn)行。

應考慮8.2的規定。

注：對采用非連續控制系統（即分級式操縱器）的發(fā)動(dòng)機，工況2規定為按最接近工況2或35％額定功率級位置運行。

 

8.6.3 本試驗適用準則

典型實(shí)例有：

——機車(chē)；

——軌道車(chē)；

——調度機車(chē)。

尚未列盡。

注：軌道車(chē)用柴油機可按8.3.1.1（C1）給定的循環(huán)進(jìn)行試驗。

 

8.7 試驗循環(huán)G“多用途、草坪和園藝”，功率一般小于20kW

 

8.7.1 用途

有三種試驗循環(huán)：

——循環(huán)G1：非手提式中間轉速用；

——循環(huán)G2：非手提式額定轉速用；

——循環(huán)G3：手提式額定轉速用。

 

8.7.2 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表8。

表8 循環(huán)G的試驗工況和加權系數

工況號（循環(huán)G1）						1	2	3	4	5	6
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％						100	75	50	25	10	0
加權系數						0.09	0.20	0.29	0.30	0.07	0.05
工況號（循環(huán)G2）	1	2	3	4	5						6
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100	75	50	25	10						0
加權系數	0.09	0.20	0.29	0.30	0.07						0.05
工況號（循環(huán)G3）	1										2
轉速a	額定轉速					中間轉速					低怠速
扭矩a/％	100										0
加權系數	0.85										0.15
a 見(jiàn)GB／T 8190.1-2010中12.5和GB／T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.7.3 試驗實(shí)施

試驗循環(huán)G1、G2或G3應按相應循環(huán)工況號遞增的順序進(jìn)行。

應考慮8.2的規定。

對火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機，當只測量氣體污染物排放時(shí)，每工況時(shí)間應為3min，氣體污染物排放濃度值應在各試驗工況的最后2min內進(jìn)行測量和記錄。

對火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機，氣體排放只能按具體的循環(huán)G1、G2或G3之一進(jìn)行測量，不允許根據試驗循環(huán)B計算排放結果。

 

8.7.4 本試驗適用準則

 

8.7.4.1 選擇適當的試驗循環(huán)

如果已知發(fā)動(dòng)機機型的最終主要用途，則可以根據8.7.4.2給出的實(shí)例選擇試驗循環(huán)。如果不能確定發(fā)動(dòng)機機型的最終主要用途，則可以根據發(fā)動(dòng)機規格選擇合適的試驗循環(huán)。壓燃式和火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機兩者均可按三種循環(huán)中的任一循環(huán)進(jìn)行試驗，以最適宜者為準。

注：擬用于其他試驗循環(huán)所列用途的任何額定功率的柴油機，可按該循環(huán)（例如循環(huán)D和C1）進(jìn)行試驗。

8.7.4.2 示例

典型實(shí)例有：

循環(huán)G1：

——手扶旋轉式或滾筒式草坪剪草機；

——發(fā)動(dòng)機前置或后置式草坪剪草機；

——旋耕機；

——修邊機；

——草坪清掃機；

——廢物清除機；

——噴霧機；

——掃雪機；

——高爾夫球車(chē)。

循環(huán)G2：

——移動(dòng)式發(fā)電機、水泵、電焊機和壓氣機；

——也可以包括發(fā)動(dòng)機在額定轉速時(shí)工作的草地和園藝設備。

循環(huán)G3：

——修邊機；

——弦線(xiàn)修剪機；

——鼓風(fēng)機；

——吸塵器；

——鏈鋸；

——手提鋸。

尚未列盡。

 

8.8 試驗循環(huán)H“雪地車(chē)”

 

8.8.1 試驗工況和加權系數

見(jiàn)表9。

表9循環(huán)H的試驗工況和加權系數

工況號	1	2	3	4	5
轉速a	100	85	75	65	低怠速
扭矩a/％	100	51	33	19	0
加權系數	0.12	0.27	0.25	0.31	0.05
見(jiàn)GB/T 8190.1-2010中12.5和GB/T 8190.4-2010的3.5、3.6及第5章和第6章。

 

8.8.2 試驗實(shí)施

試驗循環(huán)H應按循環(huán)H工況號遞增的順序進(jìn)行。

應考慮8.2的規定。

 

8.8.3 本試驗適用準則

典型實(shí)例有：

——雪地車(chē)。